De afdeling biotechnologie werkt aan een fabrieksbestendige gist die kan bijdragen aan de grootschalige productie van bio-ethanol uit plantenafval. Schimmel uit olifantenpoep blijkt de sleutel.
Delen
Het nieuwe type bakkersgist kan afbraakproducten van cellulose omzetten in alcohol. Op deze manier zouden niet alleen suikers als sacharose (van de suikerklontjes) uit bijvoorbeeld een suikerbiet kunnen worden omgezet in alcohol, maar ook een groot deel van de pulp.
Zo kan een veelvoud ethanol (alcohol) uit evenveel plantenmateriaal worden gemaakt. Daardoor is minder landbouwgrond voor dezelfde hoeveelheid bio-ethanol nodig. Deze bio-ethanol zou als alternatieve brandstof voor auto’s gebruikt kunnen worden.
De gist werd door prof.dr. Jack Pronk voor het eerst aangekondigd op een biotechnologisch congres in november 2003. Het daaropvolgende jaar werd de vondst gerapporteerd in wetenschappelijke bladen als FEMS Yeast Research.
“Een Nijmeegse microbioloog vond in olifantenpoep een schimmel die de suiker xylose kon omzetten”, zegt Hans van Dijken, hoogleraar microbiologie, die samen met Pronk werkt aan de nieuwe gist. “Deze suiker wordt gevormd als je cellulose afbreekt met enzymen (cellulases). Tot nu toe kon bakkersgist geen xylose omzetten. Wij kwamen op het idee om deze genen uit de schimmel in het gist aan te brengen en toen bleek de gist het wel te kunnen.”
Voor grootschalige toepassing was de omzettingssnelheid voorheen nog te laag. Want bakkersgist dat een mengsel van verschillende suikers aangeboden krijgt, zal als eerste het makkelijk verteerbare glucose eten. Aan de groep van Pronk en Van Dijken de taak om te zorgen dat de gist snel aan xylose begint.
“Daarvoor waren nog verschillende engineeringstappen nodig”, zegt Van Dijken. “Deels hebben we ook gebruikgemaakt van evolutie. We selecteerden na vele generaties kweken van de nieuwe gist een mutant, die beter groeide op hogere concentraties xylose. Zo hebben we de omzetsnelheid van xylose in alcohol kunnen opvoeren tot ongekende hoogte.”
De nieuwe gist werkt nu alleen onder laboratoriumomstandigheden bij ideale condities. “We moeten daarom nog veel onderzoek doen om de gist robuuster te maken”, aldus Van Dijken.
Uiteindelijk wil Van Dijken de gist in landen als Brazilië, en de Verenigde Staten vermarkten. Dit zijn de grootste alcoholproducenten en bovendien rijden in landen als Brazilië veel auto’s op alcohol of een mengsel van alcohol en benzine. Nederland loopt, in strijd met Europeses normen, achter in alcoholgebruik voor auto’s: nul procent. (RZ)
Het nieuwe type bakkersgist kan afbraakproducten van cellulose omzetten in alcohol. Op deze manier zouden niet alleen suikers als sacharose (van de suikerklontjes) uit bijvoorbeeld een suikerbiet kunnen worden omgezet in alcohol, maar ook een groot deel van de pulp.
Zo kan een veelvoud ethanol (alcohol) uit evenveel plantenmateriaal worden gemaakt. Daardoor is minder landbouwgrond voor dezelfde hoeveelheid bio-ethanol nodig. Deze bio-ethanol zou als alternatieve brandstof voor auto’s gebruikt kunnen worden.
De gist werd door prof.dr. Jack Pronk voor het eerst aangekondigd op een biotechnologisch congres in november 2003. Het daaropvolgende jaar werd de vondst gerapporteerd in wetenschappelijke bladen als FEMS Yeast Research.
“Een Nijmeegse microbioloog vond in olifantenpoep een schimmel die de suiker xylose kon omzetten”, zegt Hans van Dijken, hoogleraar microbiologie, die samen met Pronk werkt aan de nieuwe gist. “Deze suiker wordt gevormd als je cellulose afbreekt met enzymen (cellulases). Tot nu toe kon bakkersgist geen xylose omzetten. Wij kwamen op het idee om deze genen uit de schimmel in het gist aan te brengen en toen bleek de gist het wel te kunnen.”
Voor grootschalige toepassing was de omzettingssnelheid voorheen nog te laag. Want bakkersgist dat een mengsel van verschillende suikers aangeboden krijgt, zal als eerste het makkelijk verteerbare glucose eten. Aan de groep van Pronk en Van Dijken de taak om te zorgen dat de gist snel aan xylose begint.
“Daarvoor waren nog verschillende engineeringstappen nodig”, zegt Van Dijken. “Deels hebben we ook gebruikgemaakt van evolutie. We selecteerden na vele generaties kweken van de nieuwe gist een mutant, die beter groeide op hogere concentraties xylose. Zo hebben we de omzetsnelheid van xylose in alcohol kunnen opvoeren tot ongekende hoogte.”
De nieuwe gist werkt nu alleen onder laboratoriumomstandigheden bij ideale condities. “We moeten daarom nog veel onderzoek doen om de gist robuuster te maken”, aldus Van Dijken.
Uiteindelijk wil Van Dijken de gist in landen als Brazilië, en de Verenigde Staten vermarkten. Dit zijn de grootste alcoholproducenten en bovendien rijden in landen als Brazilië veel auto’s op alcohol of een mengsel van alcohol en benzine. Nederland loopt, in strijd met Europeses normen, achter in alcoholgebruik voor auto’s: nul procent. (RZ)
Comments are closed.